RU2127849C1 - Radiation burner - Google Patents
Radiation burner Download PDFInfo
- Publication number
- RU2127849C1 RU2127849C1 RU97116372A RU97116372A RU2127849C1 RU 2127849 C1 RU2127849 C1 RU 2127849C1 RU 97116372 A RU97116372 A RU 97116372A RU 97116372 A RU97116372 A RU 97116372A RU 2127849 C1 RU2127849 C1 RU 2127849C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- heat
- reflector
- combustion
- burner
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к радиационным излучающим горелкам и может применяться для бытовых и промышленных нужд в различных теплоэнергетических установках, например, в бытовых и коммунально-бытовых газовых плитах, обогревателях, сушилках, печах. The invention relates to the field of power engineering, in particular to radiation-emitting burners and can be used for domestic and industrial needs in various heat power plants, for example, in domestic and municipal gas stoves, heaters, dryers, furnaces.
В настоящее время известно большое количество конструкций газовых горелок, в которых используется процесс теплопередачи от нагревательного элемента к нагреваемому объекту за счет излучения. Currently, there are a large number of designs of gas burners that use the heat transfer process from the heating element to the heated object due to radiation.
Известна излучающая горелка (US, Патент N 2775294, 1956. НКИ 431-328), работающая в основном на газообразном топливе, содержащая элемент горения, камеру смешения подаваемого топлива и воздуха, в которой поверхность элемента горения, излучающая тепло, содержит комбинацию термостойких материалов, имеющих множество тонких каналов. Known radiant burner (US Patent N 2775294, 1956. NKI 431-328), operating mainly on gaseous fuel, containing a combustion element, a mixing chamber for the supplied fuel and air, in which the surface of the combustion element emitting heat, contains a combination of heat-resistant materials, having many thin channels.
Известна радиационная горелка (ЕВП, заявка N 0433208 A1 1990 , МКИ 5 F 24 C 3/06), имеющая два не зависящих один от другого блока излучения, первый из которых снабжен круглой керамической перфорированной плиткой, а второй -кольцевой керамической плиткой. Первый блок расположен внутри полости, ограниченной кольцевой керамической плиткой второго блока. A radiation burner is known (ЕВП, application N 0433208 A1 1990, MKI 5 F 24 C 3/06), which has two radiation units independent of one another, the first of which is equipped with a round ceramic perforated tile, and the second with a ring ceramic tile. The first block is located inside the cavity bounded by the annular ceramic tiles of the second block.
Известен нагреватель с пористым керамическим стабилизатором пламени (РСТ, заявка N WO 9500803 A1, МПК 6 F 23 D 14/16, 05.01.95), обладающий высокой излучающей способностью. Он содержит стабилизатор пламени с беспорядочно расположенными порами и керамическими частицами в количестве не менее 50%, коэффициент излучения которых составляет около 0,7; приспособление для пропуска топливовоздушной смеси к стабилизатору пламени, приспособление для воспламенения этой смеси вблизи стабилизатора, приспособление для передачи теплоты от пламени к теплопередающей среде и приспособление для выпуска газообразных продуктов сгорания от нагревателя. Топливовоздушная смесь пропускается через стабилизатор для образования вблизи него пламени при сжигании этой смеси. Данная конструкция нагревателя обеспечивает уменьшение выделения окислов азота. A known heater with a porous ceramic flame stabilizer (PCT, application N WO 9500803 A1, IPC 6 F 23 D 14/16, 01/05/95), which has a high emissivity. It contains a flame stabilizer with randomly arranged pores and ceramic particles in an amount of at least 50%, the emissivity of which is about 0.7; a device for passing the air-fuel mixture to the flame stabilizer, a device for igniting this mixture near the stabilizer, a device for transferring heat from the flame to the heat transfer medium, and a device for discharging gaseous products of combustion from the heater. The air-fuel mixture is passed through a stabilizer to form a flame near it when this mixture is burned. This heater design reduces the emission of nitrogen oxides.
Известна радиационная горелка (РСТ, заявка N WО 9429646 A1 МПК 6 F 23 D 14/12, 22.12.94), которая изготовлена путем смешивания керамического волокна с металлическим и склеивания этой смеси для образования пористого слоя, прикрепляемого к перфорированной основе. Благодаря композиционному строению горелка обладает большой радиационной эффективностью и долговечностью, а также меньшим выделением окислов азота. Known radiation burner (PCT, application N WO 9429646 A1 IPC 6 F 23 D 14/12, 12/22/94), which is made by mixing ceramic fibers with metal and gluing this mixture to form a porous layer attached to a perforated base. Due to the composite structure, the burner has a high radiation efficiency and durability, as well as less emission of nitrogen oxides.
Известна радиационная горелка (РСТ, заявка N WO 9503511 A1, МПК 6 F 23 D 14/16, 02.02.95 ), в которой поддерживающий горение элемент изготовлен из керамического пористого материала с большим числом отверстий, не содержащих мелких частиц. В качестве такого материала предложено использовать керамический материал, состоящий из двух, трех и более слоев, образованных частицами в виде полых сфер. Known radiation burner (PCT, application N WO 9503511 A1, IPC 6 F 23 D 14/16, 02.02.95), in which the combustion supporting element is made of ceramic porous material with a large number of holes that do not contain small particles. As such a material, it is proposed to use a ceramic material consisting of two, three or more layers formed by particles in the form of hollow spheres.
Известна радиационная горелка (US, патент N 5326257, МПК 6 F 23 D 14/14, 05.07.94 ), содержащая приемную камеру, в которую поступают воздух и топливная смесь. Из приемной камеры воздух и топливная смесь поступают в открытую сверху камеру сжигания, которая выполнена в виде блока из теплоизолирующего материала. С приемной камерой камера сжигания сообщается через большое количество каналов, выполненных в блоке. В камере сжигания топливной смеси установлено воспламеняющее устройство. Зона образующегося при воспламенении факела ограничена с выходной стороны камеры перегородкой с излучающей наружной поверхностью, над которой помещают нагреваемый объект. Known radiation burner (US patent N 5326257, IPC 6 F 23 D 14/14, 07/05/94) containing a receiving chamber into which air and fuel mixture enter. From the receiving chamber, air and fuel mixture enter a combustion chamber open from above, which is made in the form of a block of heat-insulating material. With the receiving chamber, the combustion chamber communicates through a large number of channels made in the block. An ignition device is installed in the combustion chamber of the fuel mixture. The area formed by the ignition of the torch is limited on the output side of the chamber by a partition with a radiating outer surface, over which a heated object is placed.
Известна радиационная горелка, содержащая корпус с перфорированной крышкой, снабженный в выходном участке излучающей насадкой, установленной в нем с образованием распределительной камеры, и подключенный к последней на части ее сечения инжекционный смеситель (RU, патент N 2066023, F 23 D 14/12, 1996). A radiation burner is known, comprising a housing with a perforated cover, provided with an emitting nozzle installed in it with the formation of a distribution chamber, and an injection mixer connected to the latter in part of its section (RU, patent N 2066023, F 23 D 14/12, 1996 )
Сгорание топливовоздушной смеси в этой горелке происходит в основном в приповерхностной зоне внутри каналов и на поверхности излучающей насадки, а дожигание несгоревших составляющих в пространстве между насадкой и перфорированной крышкой и вблизи поверхности раскаленной перфорированной крышки. The combustion of the air-fuel mixture in this burner occurs mainly in the near-surface zone inside the channels and on the surface of the emitting nozzle, and the burning of unburned components in the space between the nozzle and the perforated cover and near the surface of the hot perforated cover.
Тепловая энергия, полученная в результате сгорания топлива в излучающей насадке, распределяется в основном между тепловым излучением поверхности насадки и нагретыми газообразными продуктами сгорания. The thermal energy resulting from the combustion of fuel in the radiating nozzle is distributed mainly between the thermal radiation of the nozzle surface and the heated gaseous products of combustion.
При этом в известной конструкции в процессе передачи теплоты нагреваемому объекту происходят значительные потери тепловой энергии, которые связаны с особенностями конструкции горелки и взаимного расположения горелки и объекта нагрева. Moreover, in the known design, in the process of transferring heat to the heated object, significant losses of thermal energy occur, which are associated with the design features of the burner and the relative position of the burner and the heating object.
При использовании этой горелки требуется опорные элементы для установки нагреваемого объекта, например бака с водой, что неизбежно увеличивает зазор между излучающей насадкой и нагреваемым объектом. When using this burner, support elements are required to install a heated object, such as a water tank, which inevitably increases the gap between the radiating nozzle and the heated object.
Основные потери энергии в указанной конструкции связаны с выходом через этот зазор теплового излучения и высокотемпературных газообразных продуктов сгорания, что приводит, в частности, к паразитному нагреву элементов конструкции газовой плиты. The main energy losses in this design are associated with the exit through this gap of thermal radiation and high-temperature gaseous products of combustion, which leads, in particular, to spurious heating of the structural elements of the gas stove.
Чисто термодинамические причины потерь в данной конструкции связаны с высоким перепадом температур между объектом нагрева и излучающей насадкой горелки, то есть с существенно неравновесными условиями теплопередачи. The purely thermodynamic causes of losses in this design are associated with a high temperature difference between the heating object and the burner emitting nozzle, that is, with substantially nonequilibrium heat transfer conditions.
Следует отметить, что для этой горелки характерна неравномерность нагрева излучающей насадки с пониженной температурой по краям, что приводит к возрастанию концентрации окиси углерода в продуктах сгорания. It should be noted that this burner is characterized by uneven heating of the emitting nozzle with a lower temperature at the edges, which leads to an increase in the concentration of carbon monoxide in the combustion products.
Кроме того, особенности теплового излучения данной горелки - длина волны и индикатрисса излучения, создают дискомфортные для людей условия при работе на плитах, оборудованных этими горелками. In addition, the peculiarities of the thermal radiation of this burner - the wavelength and indicatrix of radiation, create uncomfortable conditions for people when working on stoves equipped with these burners.
Наиболее близким к заявленному изобретению является инфракрасный газовый нагреватель (радиационная горелка), содержащий корпус со смесителем на входе, излучатель, примыкающий к корпусу рефлектор с окнами для удаления продуктов сгорания, и экран (SU, авторское свидетельство N 315875, кл. F 23 D 14/12, 1971). Closest to the claimed invention is an infrared gas heater (radiation burner) comprising a housing with a mixer at the inlet, a radiator adjacent to the housing a reflector with windows for the removal of combustion products, and a screen (SU, copyright certificate N 315875, class F 23 D 14 / 12, 1971).
Основной задачей предложенного технического решения является повышение экономических, эксплуатационных и экологических характеристик горелки за счет повышения эффективности использования топлива, за счет обеспечения защиты от ветровой нагрузки, исключения возможности загрязнения и заливания излучающей насадки, уменьшения содержания окиси углерода в продуктах сгорания. The main objective of the proposed technical solution is to increase the economic, operational and environmental characteristics of the burner by increasing the efficiency of fuel use, by providing protection from wind load, eliminating the possibility of contamination and flooding of the emitting nozzle, reducing the content of carbon monoxide in the combustion products.
Поставленная задача решается тем, что в радиационной горелке, содержащей корпус со смесителем на входе, излучатель, примыкающий к корпусу рефлектор с окнами для удаления продуктов сгорения и экран, последний изготовлен из непрозрачного или частично прозрачного для инфракрасного излучения материала. The problem is solved in that in a radiation burner containing a housing with an inlet mixer, an emitter, a reflector adjacent to the housing with windows for removing combustion products and a screen, the latter is made of a material that is opaque or partially transparent to infrared radiation.
Над перфорированной крышкой установлен трансформатор тепловой энергии (трансформатор тепла), для более эффективной работы радиационной горелок необходимо обеспечить минимизацию потерь тепловой энергии, полученной в результате сгорания топливовоздушной смеси. A thermal energy transformer (heat transformer) is installed above the perforated cover; for more efficient operation of radiation burners, it is necessary to minimize the loss of thermal energy resulting from the combustion of the air-fuel mixture.
Основная задача была решена путем установки со стороны выхода теплового излучения и продуктов сгорания рефлектора и трансформатора тепла в виде пластины, закрепленной на рефлекторе. The main task was solved by installing on the output side of the thermal radiation and combustion products of the reflector and heat transformer in the form of a plate mounted on the reflector.
Трансформатор тепла, рефлектор и излучающая насадка образуют полость, в которой преобразуется тепловая энергия, выработанная в результате сгорания топливной смеси в структуре излучающей насадки в тепловое излучение трансформатора тепла. The heat transformer, the reflector and the radiating nozzle form a cavity in which the thermal energy generated by the combustion of the fuel mixture in the structure of the radiating nozzle is converted into thermal radiation of the heat transformer.
Тепловая энергия, полученная в результате сгорания топлива в излучающей насадке, распределяется в основном между тепловым излучением и нагретыми газообразными продуктами сгорания. The thermal energy resulting from the combustion of fuel in a radiating nozzle is distributed mainly between thermal radiation and heated gaseous products of combustion.
В предложенной конструкции тепловая энергия, связанная с электромагнитным излучением, с минимальными потерями передается на трансформатор тепла либо непосредственно, либо за счет отражения от поверхности рефлектора. In the proposed design, the thermal energy associated with electromagnetic radiation, with minimal losses, is transmitted to the heat transformer either directly or due to reflection from the reflector surface.
Другая часть тепловой энергии, связанная с нагретыми газами, также более эффективно отдает энергию в процессе конвективного теплообмена при контакте с внутренней поверхностью трансформатора. При этом охлажденные газы выходят через окна в рефлекторе или в крышке - излучателе. Охлажденные газы также могут отбираться из полости, образованной излучающей насадкой, рефлектором и преобразователем тепла, в систему очистки и выброса в атмосферу. Another part of the thermal energy associated with heated gases also more efficiently gives off energy in the process of convective heat transfer in contact with the inner surface of the transformer. In this case, the cooled gases exit through the windows in the reflector or in the lid - emitter. Cooled gases can also be taken from a cavity formed by a radiating nozzle, a reflector and a heat converter, into a purification and emission system.
В предложенной конструкции горелки уменьшение потерь энергии также связано с более равновесными условиями передачи теплоты от излучающей насадки к нагреваемому объекту за счет меньших градиентов температур между участвующими в теплообмене материалами, газами и излучением. In the proposed burner design, a decrease in energy loss is also associated with more equilibrium conditions for heat transfer from the radiating nozzle to the heated object due to lower temperature gradients between the materials, gases and radiation involved in the heat transfer.
Тепловое излучение с внутренней поверхности преобразователя тепла в сторону излучающей насадки позволяет поддерживать необходимую температуру на излучающей насадке при меньшем расходе топлива и выравнивать температуру по поверхности излучающей насадки, что приводит к сокращению эмиссии окиси углерода в атмосферу. Thermal radiation from the inner surface of the heat transducer towards the radiating nozzle allows maintaining the necessary temperature on the radiating nozzle with lower fuel consumption and leveling the temperature on the surface of the radiating nozzle, which leads to a reduction in the emission of carbon monoxide into the atmosphere.
В предложенной конструкции горелки функции источника тепловой энергии и подогревателя объекта нагрева выполняются различными конструктивными элементами, что позволяет более эффективно организовать процесс теплопередачи. In the proposed design of the burner, the functions of the source of thermal energy and the heater of the heating object are performed by various structural elements, which allows for more efficient organization of the heat transfer process.
Рефлектор в данной конструкции выполняет следующие функции. The reflector in this design performs the following functions.
Во-первых, он является одним из элементов конструкции, создающих замкнутую полость или камеру, в которой происходит догорание несгоревших компонентов топлива и задерживаются горячие газы, создавая необходимые условия для более эффективного конвективного теплообмена с трансформатором тепла. Firstly, it is one of the structural elements that create a closed cavity or chamber in which the unburned fuel components are burned out and hot gases are retained, creating the necessary conditions for more efficient convective heat transfer with a heat transformer.
Во-вторых, он обеспечивает отражение теплового излучения, препятствуя его выходу из горелки и направляя его на трансформатор тепла либо в замкнутую полость. Secondly, it provides reflection of thermal radiation, preventing it from exiting the burner and directing it to a heat transformer or into a closed cavity.
В-третьих, рефлектор является элементом конструкции, обеспечивающим отвод отдавших тепло отработавших газов в атмосферу через сквозные отверстия в стенке рефлектора либо через щелевые зазоры между верхней кромкой рефлектора и трансформатором тепла. Thirdly, the reflector is a structural element that ensures the exhaust of the exhaust gases that have given off heat to the atmosphere through the through holes in the reflector wall or through slotted gaps between the upper edge of the reflector and the heat transformer.
В-четвертых, рефлектор является опорным элементом для трансформатора тепла и соответственно объекта нагрева, устанавливаемым на трансформаторе тепла. На стенке рефлектора также целесообразно монтировать элементы систем поджига и контроля горения. Fourthly, the reflector is a supporting element for the heat transformer and, accordingly, the heating object installed on the heat transformer. It is also advisable to mount elements of the ignition and combustion control systems on the reflector wall.
Трансформатор тепла в данной конструкции представляет собой пластину или экран для осесимметричных горелок, выполненный из материала, обеспечивающего достаточную жесткость и жаростойкость при рабочих температурах. Трансформатор тепла выполняет в конструкции горелки следующие функции. The heat transformer in this design is a plate or screen for axisymmetric burners made of a material that provides sufficient rigidity and heat resistance at operating temperatures. The heat transformer performs the following functions in the design of the burner.
Во-первых, он является коллектором всех видов тепловой энергии, высвобождаемых в результате сгорания топливной смеси в структуре керамической насадки. Firstly, it is a collector of all types of thermal energy released as a result of the combustion of the fuel mixture in the structure of the ceramic nozzle.
Во-вторых, он перераспределяет полученное тепло по своему объему, аккумулирует тепло и в соответствии с полученным полем и уровнем температур, свойствами и конфигурацией поверхности, обращенной к нагреваемому объекту, излучает тепловую энергию в направлении объекта нагрева. В этой его функции заключен смысл и объем понятия "трансформатор тепла", так как этот элемент получает тепло при одних параметрах, распределяет его на большую площадь и отдает при других параметрах, более комфортных для человека и удобных для использования. Можно использовать понятия "преобразователь тепла", но оно традиционно используется для определения устройств преобразования тепла в электроэнергию. Secondly, it redistributes the received heat over its volume, accumulates heat and, in accordance with the obtained field and temperature level, properties and surface configuration facing the heated object, emits thermal energy in the direction of the heated object. This function contains the meaning and scope of the concept of “heat transformer”, since this element receives heat with one parameter, distributes it over a large area and gives it with other parameters, more comfortable for humans and convenient to use. You can use the concept of "heat converter", but it is traditionally used to identify devices for converting heat into electricity.
Необходимо отметить, что тепло от трансформатора тепла передается объекту и теплопроводностью в точках непосредственного контакта. It should be noted that heat from the heat transformer is transferred to the object and thermal conductivity at the points of direct contact.
В-третьих, трансформатор тепла является источником теплового излучения в сторону керамической насадки, что обеспечивает более высокий уровень теплоотдачи горелки при том же расходе топлива, то есть повышение эффективности, и более равномерный по радиусу разогрев керамической насадки, что также повышает эффективность и снижает эмиссию окиси углерода в атмосферу. Thirdly, the heat transformer is a source of thermal radiation towards the ceramic nozzle, which provides a higher level of heat transfer from the burner at the same fuel consumption, that is, an increase in efficiency, and a more uniform heating of the ceramic nozzle along the radius, which also increases efficiency and reduces oxide emission carbon to the atmosphere.
В-четвертых, за счет установки трансформатора тепла исключается возможность загрязнения и заливания излучающей насадки, ветроустойчивость становится абсолютной. Fourth, due to the installation of a heat transformer, the possibility of pollution and flooding of the radiating nozzle is excluded, wind resistance becomes absolute.
В-пятых, трансформатор тепла является опорным элементом для объекта нагрева, что исключает необходимость дополнительных устройств и повышает эстетические качества газовой плиты. Fifth, the heat transformer is a supporting element for the heating object, which eliminates the need for additional devices and improves the aesthetic qualities of the gas stove.
На чертеже изображена конструктивная схема радиационной горелки. The drawing shows a structural diagram of a radiation burner.
Радиационная горелка содержит полый корпус с камерой распределения топливной смеси 1, на выходном участке которой последовательно размещены излучающая насадка 2, установленная на теплоизолирующем элементе 3, рефлектор 4 и трансформатор тепла 5, а на выходном участке которой расположен инжекционный смеситель 6 с топливной форсункой 7. При этом в рефлекторе 4 выполнены сквозные каналы для выхода продуктов сгорания 8. The radiation burner contains a hollow body with a fuel mixture distribution chamber 1, at the output section of which a radiating nozzle 2 is mounted in series, mounted on a heat-insulating element 3, a reflector 4 and a heat transformer 5, and at the output section of which there is an injection mixer 6 with a fuel nozzle 7. When this in the reflector 4 made through channels for the exit of combustion products 8.
Излучающая насадка 2 представляет собой газопроницаемую пластину с регулярной или нерегулярной сквозной пористостью, обеспечивающую режим беспламенного сжигания топливных смесей. Radiating nozzle 2 is a gas-permeable plate with regular or irregular through porosity, providing a flameless combustion of fuel mixtures.
Рефлектор 4 представляет собой тонкостенный кольцевой элемент, имеющий форму усеченного конуса. Образующей элемента может быть дуга окружности, парабола и т. д. Внутренняя поверхность рефлектора изготовлена из полированного материала, хорошо отражающего излучение ИК-диапазона, например, из алюминиевых или медных сплавов. Наружная поверхность может быть теплоизолирована, например, слоем керамики. В рефлекторе сделаны отверстия, обеспечивающие по эффективному сечению отвод отработавших газов. Наиболее целесообразно отвод газов осуществлять через кольцевой зазор 8, образованный в месте соединения рефлектора с трансформатором тепла 5 за счет выступов на верхней кромке рефлектора. Такая конструкция обеспечивает наилучшие условия конвективного теплообмена, минимальный отвод тепла от трансформатора тепла на рефлектор и отсутствие термических напряжений в месте соединений. The reflector 4 is a thin-walled ring element having the shape of a truncated cone. The generatrix of the element can be an arc of a circle, parabola, etc. The inner surface of the reflector is made of polished material that reflects IR radiation well, for example, from aluminum or copper alloys. The outer surface can be insulated, for example, with a layer of ceramic. Holes are made in the reflector, which ensure exhaust gas removal by effective cross-section. It is most expedient to exhaust gases through an annular gap 8 formed at the junction of the reflector with the heat transformer 5 due to the protrusions on the upper edge of the reflector. This design provides the best conditions for convective heat transfer, minimal heat removal from the heat transformer to the reflector and the absence of thermal stresses at the junction.
Трансформатор тепла 5 изготавливается из термостойких и термопрочных материалов, устойчивых к термоударам. Для требуемого уровня температур (600 - 900 К) этим требованиям соответствуют многие современные металлические, керамические и композитные материалы, например нержавеющая сталь, ситалл, стеклоуглерод, кварц и др. Heat transformer 5 is made of heat-resistant and heat-resistant materials that are resistant to thermal shock. For the required temperature level (600 - 900 K), many modern metal, ceramic and composite materials, such as stainless steel, ceramic, glassy carbon, quartz, etc., meet these requirements.
Оптические характеристики внутренней поверхности трансформатора тепла целесообразно за счет обработки и покрытий приближать к характеристикам черного тела, например, созданием микрошероховатости, чернением. It is advisable to bring the optical characteristics of the inner surface of the heat transformer through processing and coatings closer to the characteristics of the black body, for example, by creating microroughness, blackening.
Для осесимметричной горелки простейшей формой трансформатора тепла является диск, однако для более эффективной работы горелки форма трансформатора тепла должна быть более сложной. For an axisymmetric burner, the simplest form of a heat transformer is a disk, however, for a more efficient burner to work, the shape of a heat transformer should be more complex.
В частности, внутренняя поверхность трансфораматора тепла может быть развита путем оребрения с различной формой, высотой и глубиной выступов и впадин, расположенных радиально или концентрически. In particular, the inner surface of the heat transformer can be developed by finning with various shapes, heights and depths of protrusions and depressions located radially or concentrically.
Целесообразно также трансформатор тепла делать с переменной по радиусу толщиной, например, в форме усеченного конуса так, чтобы минимальная толщина трансформатора тепла была в месте соединения его с рефлектором, а вершина конуса была направлена в сторону излучающей насадки, как показано на чертеже. It is also advisable to make the heat transformer with a variable radius thickness, for example, in the form of a truncated cone so that the minimum thickness of the heat transformer is at the junction with the reflector, and the top of the cone is directed towards the radiating nozzle, as shown in the drawing.
Для горелок, не имеющих системы поджига, в трансформаторе тепла может быть сделано отверстие диаметром больше критического для поджига топливной смеси от внешнего источника воспламенения. For burners that do not have an ignition system, a hole with a diameter larger than critical for igniting the fuel mixture from an external ignition source can be made in the heat transformer.
Для различных конструкций горелок такого типа расстояние A может составлять от 5 до 50 мм, а угол B от 90 до 30o.For various designs of burners of this type, the distance A can be from 5 to 50 mm, and the angle B from 90 to 30 o .
Работает горелка следующим образом. The burner works as follows.
Топливовоздушная смесь из инжекционного смесителя 6 поступает в камеру распределения топливной смеси 1, в которой происходит равномерное распределение ее по каналам излучающей насадки 2. Сгорая в каналах керамической насадки, топливовоздушная смесь разогревает приповерхностные слои насадки до высокой температуры (900 - 1300 К). Несгоревшая часть смеси догорает между излучающей насадкой и трансформатором тепла 5. Полученная в результате сгорания смеси энергия представляет собой электромагнитное излучение, в основном инфракрасной области спектра, источником которого является раскаленная поверхность насадки и излучающие нагретые газы, а также тепловую энергию нагретых газов. Все электромагнитное излучение концентрируется за счет непосредственного излучения и отражения от рефлектора 4 на преобразователе тепла 5. Энергия нагретых газов передается крышке - излучателю за счет процессов теплопередачи на границе газ-твердое тело. The air-fuel mixture from the injection mixer 6 enters the distribution chamber of the fuel mixture 1, in which it is evenly distributed over the channels of the radiating nozzle 2. Burning in the channels of the ceramic nozzle, the air-fuel mixture heats the surface layers of the nozzle to a high temperature (900 - 1300 K). The unburned part of the mixture burns out between the radiating nozzle and the heat transformer 5. The energy resulting from the combustion of the mixture is electromagnetic radiation, mainly in the infrared region of the spectrum, the source of which is the hot surface of the nozzle and emitting heated gases, as well as the thermal energy of the heated gases. All electromagnetic radiation is concentrated due to direct radiation and reflection from the reflector 4 on the heat converter 5. The energy of the heated gases is transferred to the lid - the radiator due to heat transfer processes at the gas-solid boundary.
Данная конструкция радиационной горелки позволяет повысить эксплуатационные и экологические характеристики за счет повышения эффективности использования топлива, за счет обеспечения защиты от ветровой нагрузки и от заливания излучающей насадки, уменьшает содержание окиси углерода в продуктах сгорания. This design of the radiation burner allows you to increase operational and environmental characteristics by increasing the efficiency of fuel use, by providing protection from wind loads and from flooding the emitting nozzle, reduces the content of carbon monoxide in the combustion products.
Заявляемая конструкция радиационной горелки была изготовлена в нескольких вариантах типоразмеров и мощностей и прошла всесторонние испытания в соответствии со стандартами, действующими на территории России. Испытания показали высокую эффективность горелок при эмиссии окиси углерода и окислов азота на уровне фоновых значений. The inventive design of the radiation burner was made in several versions of sizes and capacities and passed comprehensive tests in accordance with the standards in force in Russia. Tests have shown high efficiency of burners in the emission of carbon monoxide and nitrogen oxides at the level of background values.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97116372A RU2127849C1 (en) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | Radiation burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97116372A RU2127849C1 (en) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | Radiation burner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2127849C1 true RU2127849C1 (en) | 1999-03-20 |
Family
ID=20197665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97116372A RU2127849C1 (en) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | Radiation burner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2127849C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2687671C2 (en) * | 2017-06-27 | 2019-05-15 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method and device for energy extraction from energy-containing substances of natural origin and method of its use in gas appliances and burners |
-
1997
- 1997-10-06 RU RU97116372A patent/RU2127849C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2687671C2 (en) * | 2017-06-27 | 2019-05-15 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method and device for energy extraction from energy-containing substances of natural origin and method of its use in gas appliances and burners |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4643667A (en) | Non-catalytic porous-phase combustor | |
| US4510890A (en) | Infrared water heater | |
| US6823859B2 (en) | Flat heating surface type gas stove | |
| JP3936045B2 (en) | Gas burner | |
| US2870829A (en) | Radiant heat fuel burner | |
| HU191962B (en) | Cooking plate for gas-ranges | |
| US5800156A (en) | Radiant burner with a gas-permeable burner plate | |
| US4731017A (en) | Radiation heating apparatus | |
| RU2127849C1 (en) | Radiation burner | |
| CN106439937B (en) | Anti-backfire civil gas range | |
| US7926479B2 (en) | Infrared wok heater | |
| CN106524238B (en) | Energy-saving civil gas range | |
| RU2094703C1 (en) | Surface-combustion gas burner | |
| KR100556394B1 (en) | gas radiation burner | |
| RU2310129C1 (en) | Multipurpose porous nozzle for flameless gas burner | |
| CN203162995U (en) | Energy-saving stove | |
| KR100355353B1 (en) | Burning Device | |
| EP0469251B1 (en) | Heating apparatus using catalytic combustion | |
| RU2336462C1 (en) | Emitting burner | |
| KR100565668B1 (en) | structure of ceramic glass in gas radiation burner | |
| WO2018192439A1 (en) | Method and structure for recycling secondary radiation type flue gas waste heat for closed combustion burner | |
| RU2052722C1 (en) | Gas burner unit | |
| RU7726U1 (en) | HOUSING GAS BURNER | |
| JPS60114615A (en) | Infrared ray radiating gas burner | |
| JP2022159765A (en) | Pot heater and gas rice cooker comprising the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091007 |